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第一章　连续体力学1

第一节 刚体的定轴转动1

一、刚体的运动2

二、刚体定轴转动定理5

三、转动中的功和能10

四、刚体的角动量定理12

第二节 固体的弹性14

一、应力和应变14

二、弹性体的拉伸和压缩15

三、弹性体的剪切形变16

第三节　流体力学17

一、理想流体的定常流动17

二、黏性流体的流动21

第四节 液体的表面现象25

一、液体的表面张力25

二、毛细现象29

习题32

物理窗口35

A．生物力学35

第二章　气体动理论38

第一节　气体的压强和温度39

一、理想气体的状态方程39

二、范德瓦耳斯方程41

三、气体动理论的研究方法45

四、理想气体的压强46

五、分子的平均平动动能与温度的关系48

第二节 分子平均动能按自由度均分的统计规律49

一、自由度49

二、分子的平均动能按自由度均分原则50

三、理想气体的内能51

第三节 气体分子速率分布的统计规律53

一、速率分布律53

二、麦克斯韦速率分布律54

三、麦克斯韦速率分布律的应用55

四、麦克斯韦速率分布律的实验验证56

第四节 气体分子能量分布的统计规律57

一、玻尔兹曼分布律57

二、在重力场中粒子按高度的分布58

第五节 气体分子碰撞的统计规律59

第六节 气体的输运规律61

一、气体的扩散61

二、气体的热传导62

三、气体的内摩擦现象63

习题65

物理窗口66

B．基本粒子和夸克模型66

第三章　热力学70

第一节 热力学第一定律及其对理想气体的应用70

一、热力学系统70

二、热力学过程71

三、热力学第一定律72

四、内能73

五、功73

六、热量75

七、热力学第一定律对理想气体的应用77

第二节　循环过程、卡诺循环82

一、循环过程82

二、卡诺循环84

第三节 热力学第二定律86

一、热力学过程的方向性86

二、热力学第二定律88

三、热力学第二定律的物理本质90

第四节　熵与熵增加原理92

一、态函数—熵93

二、熵增加原理96

第五节 热力学函数及应用98

一、焓98

二、自由能98

三、吉布斯自由能99

四、热力学函数的应用100

习题102

物理窗口104

C．化学势与水势104

D．生物系统热力学109

E．耗散结构110

第四章　静电场114

第一节 电场强度114

一、库仑定律114

二、电场强度115

三、高斯定理120

第二节 电势124

一、电势能124

二、电势126

三、电场强度与电势的关系130

第三节 静电场对电荷的作用131

一、静电场对点电荷的作用、电泳131

二、静电场对电偶极子的作用、氢键133

第四节 静电场对导体的作用135

一、导体的静电平衡135

二、导体的电荷分布、尖端放电136

第五节 静电场对电介质的作用137

一、电介质的极化137

二、电介质中的高斯定理140

三、电容器、细胞电容143

四、电介质电泳、细胞电融合144

第六节　静电场的能量146

一、带电体系的能量146

二、电场的能量146

习题148

物理窗口151

F．大气电场及其对生物的影响151

第五章　稳恒电流155

第一节 电流密度155

一、电流密度的物理概念155

二、电流密度的微观意义157

三、欧姆定律的微分形式158

第二节 电阻159

一、导体的电阻159

二、电阻的微观理论161

三、生物组织的电阻162

第三节 电动势164

一、电动势的物理概念164

二、化学电池166

三、接触电动势167

四、温差电动势168

五、能斯特电动势169

第四节　基尔霍夫定理171

习题174

第六章　稳恒磁场177

第一节　磁场的物理概念177

一、磁力177

二、磁场的物理概念178

三、毕奥—萨伐尔定律179

四、磁矩182

五、生物磁场184

第二节 磁场的基本性质184

一、安培环路定理184

二、磁场的高斯定理187

三、磁单极之谜187

第三节 磁场对运动电荷的作用189

一、安培力与磁偶极子189

二、洛仑兹力与质谱仪191

三、霍耳效应与磁场测量192

第四节 磁场对弱磁性物质的作用194

一、弱磁质及其分类194

二、弱磁质的磁化机理195

三、弱磁质中的安培环路定理197

第五节 磁场对铁磁性物质的作用199

一、铁磁质的基本特征199

二、铁磁质的磁化机理200

三、磁记录201

四、生物和土壤的磁性201

习题203

物理窗口205

I．环境磁场及其对生物的影响205

J．超导电性210

第七章　电磁感应215

第一节 电磁感应的基本规律216

一、电磁感应现象216

二、法拉第电磁感应定律217

第二节　动生电动势219

第三节　感生电动势220

一、感生电动势、涡旋电场220

二、自感应和互感应221

第四节　磁场的能量226

第五节　麦克斯韦方程228

一、位移电流228

二、麦克斯韦方程229

三、电磁波231

习题232

第八章　振动与波235

第一节　线性振动235

一、简谐振动236

二、阻尼振动241

三、受迫振动、共振242

第二节 振动的合成244

一、一维振动的合成244

二、二维振动的合成245

第三节 平面简谐波的表达式247

一、一维简谐波的描述247

二、描述波动的基本物理量251

三、平面简谐波的表达式252

第四节　波的能量256

一、媒质元的能量256

二、能流密度257

三、波的吸收258

第五节　波的干涉259

一、波的叠加原理259

二、波的干涉260

三、驻波261

四、半波损失264

第六节　声波、超声波及其在生物学中的应用264

习题266

物理窗口268

K．非线性现象与混沌268

L．多普勒效应271

第九章　光的波动性274

第一节　光的干涉274

一、光波的相干叠加274

二、分波阵面的干涉实验277

三、薄膜干涉280

第二节　光的衍射286

一、惠更斯—菲涅耳原理286

二、夫琅和费单缝衍射和圆孔衍射287

三、衍射光栅292

四、X射线在晶体上的衍射295

第三节　光的偏振296

一、光的偏振态296

二、布儒斯特定律299

三、光的双折射现象301

四、偏振光的产生及检验306

五、旋光现象307

习题309

物理窗口311

M．全息照相与光学信息处理311

N．旋光与对称性破缺319

第十章　光的吸收、散射和色散324

第一节　光的吸收324

一、一般吸收325

二、选择吸收和吸收光谱325

第二节　光的散射327

一、光的散射现象及其分类327

二、瑞利散射定律327

三、散射光的偏振态328

四、拉曼散射329

第三节　光的色散330

一、正常色散330

二、反常色散331

三、分光光度计简介332

习题333

第十一章　量子物理概论334

第一节　从经典物理学到量子力学335

一、经典力学的时空观335

二、光的波粒二象性335

三、实物粒子的波粒二象性与物质波337

四、物质波的统计解释338

五、不确定原理339

第二节 波函数和薛定谔方程340

一、波函数的物理意义及其性质341

二、薛定谔方程341

三、定态薛定谔方程342

第三节　一维无限深势阱343

一、一维无限深势阱343

二、求解定态薛定谔方程343

第四节　氢原子的能级结构346

一、氢原子的定态薛定谔方程346

二、讨论347

三、电子自旋349

四、量子力学大意总结350

第五节 分子的能级结构和分子光谱351

一、分子中电子的运动状态和电子能级351

二、双原子分子的振动和振动光谱351

三、双原子分子的转动与转动光谱352

四、光谱分析法简介354

五、荧光和磷光355

习题356

物理窗口357

O．核磁共振技术简介357

第十二章　激光原理362

第一节　激光的基本原理363

一、原子的吸收、自发辐射和受激辐射363

二、粒子数反转364

三、工作物质的能级结构364

四、光学谐振腔365

五、产生激光的必要条件366

第二节　激光器简介367

一、红宝石激光器367

二、氦氖激光器368

三、二氧化碳激光器369

四、可调谐染料激光器370

第三节　激光的生物学效应371

一、激光对生物的刺激效应371

二、激光的抑制效应372

三、激光的致死效应372

四、激光的诱变效应372

习题373

物理窗口373

P．激光拉曼技术简介373

附录376

习题答案377